2019年3月19日至3月21日，在圣地亞哥舉行的Innate Killer峰會(huì)上，工業(yè)和學(xué)術(shù)領(lǐng)域的科學(xué)家們展現(xiàn)了他們的細(xì)胞療法最新研究成果。其中，一些科學(xué)家正在研究如何通過基因修飾，讓自然殺傷細(xì)胞（NK細(xì)胞）表達(dá)嵌合抗原受體（CARs），形成類似于CAR-T細(xì)胞的CAR-NK細(xì)胞，從而實(shí)現(xiàn)靶向治療。動(dòng)脈新醫(yī)藥整理、編譯了Innate Killer峰會(huì)中腫瘤領(lǐng)域的前沿療法——NK細(xì)胞免疫療法。
美國基因和細(xì)胞治療協(xié)會(huì)把細(xì)胞療法定義為“用活細(xì)胞治療患者疾病的療法”。在腫瘤領(lǐng)域，細(xì)胞療法主要是指用基因工程修飾或無修飾的T細(xì)胞的特異性免疫治療。隨著人們對先天免疫系統(tǒng)有了更深層次的理解，細(xì)胞療法的主體也從T細(xì)胞擴(kuò)展到了NK細(xì)胞。NK細(xì)胞將成為T細(xì)胞的協(xié)同或替代品，靶向并消除腫瘤細(xì)胞。
貝勒醫(yī)學(xué)院兒科血液腫瘤學(xué)助理教授、醫(yī)學(xué)博士Robin Parihar指出：“CAR-T細(xì)胞之所以在血癌治療領(lǐng)域有顯著療效，是因?yàn)槟[瘤細(xì)胞及其抗原存在與血液之中。而在實(shí)體瘤中，抗原通常隱藏在體內(nèi)難以發(fā)現(xiàn)。因此，所有細(xì)胞療法對實(shí)體瘤療效甚微?！?/p>
另一方面，實(shí)體腫瘤的腫瘤微環(huán)境中存在內(nèi)源性免疫抑制細(xì)胞，包括髓樣抑制細(xì)胞、抑制性巨噬細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Tregs）等，這些細(xì)胞共同抑制了包括CAR-T細(xì)胞在內(nèi)的所有T細(xì)胞的活性。
最開始的時(shí)候，Parihar實(shí)驗(yàn)室試圖改變腫瘤微環(huán)境，即減輕內(nèi)源性免疫抑制，從而讓CAR-T細(xì)胞療法生效。但在研究中，Parihar實(shí)驗(yàn)室找到了一種制備CAR-NK細(xì)胞的新方法。這種CAR-NK細(xì)胞可以表達(dá)一種融合蛋白，融合蛋白由NKG2D（NK細(xì)胞表面的一種跨膜受體蛋白，活化型受體）和具有細(xì)胞毒性的T細(xì)胞受體ζ鏈兩部分組成。在同種異體的腫瘤微環(huán)境——人神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞的組織培養(yǎng)中，這些NKG2D.ζ細(xì)胞可以靶向并殺死骨髓免疫抑制性細(xì)胞。
與先前改變腫瘤微環(huán)境的方法不同的是，這些NKG2D.ζ細(xì)胞沒有脫靶毒性，并且在首次使用后可以持續(xù)兩周緩解免疫抑制。因此，NKG2D.ζ細(xì)胞將有助于CAR-T細(xì)胞在腫瘤組織募集，從而發(fā)揮抗腫瘤活性。
西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院腫瘤科學(xué)助理教授Amir Horowitz博士通過人類白細(xì)胞抗原（HLA）分子晶體來研究NK細(xì)胞。HLA基因是基因組中形態(tài)最為多樣化的基因，人們對它的認(rèn)知是可以刺激CD8 T細(xì)胞。但鮮為人知的是，HLA基因可以調(diào)節(jié)NK細(xì)胞功能。Horowitz表示，這可能是因?yàn)镹K細(xì)胞是先天免疫的一部分，而不是適應(yīng)性免疫。它們沒有先天特異性，但在骨髓中，NK細(xì)胞會(huì)受到HLA1的基因表達(dá)調(diào)控。
Horowitz使用質(zhì)譜流式細(xì)胞術(shù)重新分類HLA等位基因，定義了癌癥的新類別。HLA-E（人類白細(xì)胞抗原）是NKG2A形成的受體復(fù)合體的主要配體，NKG2A不同于活化型受體NKG2D，是NK細(xì)胞表達(dá)的抑制性受體。受到HLA-E刺激的NK細(xì)胞功能會(huì)被抑制，因此腫瘤微環(huán)境中具有較低HLA-E的患者的NK細(xì)胞功能不會(huì)受到抑制，這類“熱”腫瘤適合使用PD-1和其他免疫療法治療。相反，具有較高HLA-E的腫瘤微環(huán)境呈免疫抑制性，NK細(xì)胞受到抑制，細(xì)胞浸潤低。這可以解釋為什么只有約10-20％的患者對PD-1療法有初始療效。以HLA分子作為生物標(biāo)記物，重新分類患者，以“將人們劃分為最有可能從現(xiàn)有療法中獲益的人。”Horowitz表示，“這是一種個(gè)性化的治療方案，但不像CAR-T細(xì)胞那樣具有特異性，制備耗時(shí)長?！?/p>
哥倫比亞大學(xué)兒科助理教授Emily M. Mace博士也展現(xiàn)了她的研究內(nèi)容：研究細(xì)胞之間作用的本質(zhì)以及細(xì)胞遷移在塑造功能成熟的NK細(xì)胞中的作用。
Emily M. Mac指出，由于NK細(xì)胞的產(chǎn)生很少受到免疫組織的限制，因此，推動(dòng)NK細(xì)胞發(fā)展的動(dòng)力不足。理想情況下，研究促進(jìn)NK細(xì)胞發(fā)育的接觸依賴因子，就可以更好地設(shè)計(jì)出基于NK細(xì)胞的免疫療法。研究表明，隨著NK細(xì)胞在在體內(nèi)發(fā)育越來越成熟，NK細(xì)胞也變得越來越活躍，其發(fā)育程度取決于NK細(xì)胞和支持性基質(zhì)細(xì)胞之間“突觸發(fā)育”的形成。然而，她也強(qiáng)調(diào)，小鼠和人類的先天免疫力存在差異，因此兩者對比十分困難。因?yàn)橄忍烀庖呦到y(tǒng)是由其環(huán)境塑造的，與其環(huán)境中的微生物組、病毒組情況息息相關(guān)。在無菌小鼠中的研究結(jié)果可能不適用于人類。
CytoSen Therapeutics的聯(lián)合創(chuàng)始人兼CSO Robert Igarashi博士則認(rèn)為，將NK細(xì)胞轉(zhuǎn)化可行性的細(xì)胞療法，最重要的是生產(chǎn)和維持相當(dāng)高的劑量。Robert Igarashi 表示：“正常成年人有十億至二十億個(gè)循環(huán)NK細(xì)胞，我們的劑量是10倍。”CytoSen通過IL-21刺激NK細(xì)胞擴(kuò)增，與之前的方法相比，IL-21刺激的方法可以更快地產(chǎn)生免疫活性更強(qiáng)的NK細(xì)胞。
CytoSen通過將特異性的納米粒子與IL-21連接，并與細(xì)胞外蛋白質(zhì)一起嵌入預(yù)制的干凈生物膜中，刺激而不是培養(yǎng)NK細(xì)胞。因?yàn)榕囵B(yǎng)細(xì)胞通常來源于腫瘤部位的活體組織，因此可能承擔(dān)倫理責(zé)任，造成污染。
“這是一種激活NK細(xì)胞的新方法?！盜garashi表示，“這種方法看起來像NK細(xì)胞的細(xì)胞膜，但避免了培養(yǎng)細(xì)胞的風(fēng)險(xiǎn)，且更加安全，符合歐洲的法規(guī)。這種方法也不需要數(shù)加侖的細(xì)胞培養(yǎng)基，因此更具成本效益和后期處理優(yōu)勢。納米粒子也很容易地儲存?！?/p>
在九十年代早期，Lawrence Lamb在從事博士后研究期間發(fā)現(xiàn)，大約四分之一的白血病患者在接受無αβT細(xì)胞的骨髓移植后，γδT細(xì)胞水平升高。而且這些患者在骨髓移植后存活率不同。
Lamb 是Incysus Therapeutics公司的CSO，在他的職業(yè)生涯的早期，他發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象，并跟進(jìn)研究，進(jìn)而證實(shí)γδT細(xì)胞可以殺死實(shí)驗(yàn)室中的血癌細(xì)胞系。但γδT細(xì)胞十分少見，且難以直接作用于血癌細(xì)胞。Lamb花了大約10年時(shí)間才研究出如何在體外擴(kuò)增γδT細(xì)胞，從而大規(guī)模生產(chǎn)并用于臨床。
“γδT細(xì)胞和NK細(xì)胞很相似?！盠amb表示，“γδT細(xì)胞的優(yōu)越之處是它們沒有主要組織相容性復(fù)合物，因此可以識別許多NK細(xì)胞不能識別的東西。γδT細(xì)胞還具有不同的激活和抑制受體庫，因此它們可能比NK細(xì)胞更具在不同的環(huán)境的適應(yīng)性?！盜ncysus已經(jīng)制備了γδT細(xì)胞，并與化療藥物替莫唑胺（Temodar）聯(lián)合使用。化學(xué)療法使腫瘤微環(huán)境對γδT細(xì)胞更敏感，γδT細(xì)胞進(jìn)而募集其他先天免疫細(xì)胞進(jìn)一步攻擊腫瘤。Incysus將在今年晚些時(shí)候研究這種療法對膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的療效。Lamb預(yù)測，γδ T療法離腫瘤治療越來越近，這種療法并不是取代CAR-T療法，而是在其他腫瘤療法之后，無法檢測到腫瘤細(xì)胞時(shí)，通過“免疫系統(tǒng)增強(qiáng)”，徹底根除疾病。
麻省理工學(xué)院生物學(xué)教授、紅細(xì)胞生成領(lǐng)域先驅(qū)Harvey Lodish博士也帶來了研究突破：在實(shí)驗(yàn)室中用造血干細(xì)胞生產(chǎn)成熟的紅細(xì)胞（RBC）。Lodish將其RBC技術(shù)帶到Flagship Pioneering，F(xiàn)lagship Pioneering發(fā)現(xiàn)了一種表達(dá)治療性蛋白質(zhì)的有核前體細(xì)胞的生產(chǎn)方法。這種方法為細(xì)胞療法提供了新思路，這也是Rubius Therapeutics的起源。
成立五年后，Rubius Therapeutics已經(jīng)開發(fā)出成熟的紅細(xì)胞療法Red Cell Therapeutics?（RCTs）。Rubius從非O型血中提取CD34 祖細(xì)胞，提取成功率高達(dá)95％。然后通過慢病毒載體將遺傳物質(zhì)遞送至前體細(xì)胞，接著在生物反應(yīng)器中培養(yǎng)和擴(kuò)增。細(xì)胞成熟后，細(xì)胞核就會(huì)消失，這就是RCTs療法。RCTs療法有幾種潛在應(yīng)用：治療罕見的酶缺乏癥、治療腫瘤以及自身免疫疾病。
Rubius總裁Torben Straight Nissen博士堅(jiān)信一個(gè)觀點(diǎn)：“未來的細(xì)胞療法是同種異體的?！盧ubius的紅細(xì)胞都來自通用供體的前體細(xì)胞，因此公司的產(chǎn)品都具有同種異體的特性。此外，Rubius的紅細(xì)胞可以儲存并隨取隨用，且可以低頻、低劑量給藥。紅細(xì)胞循環(huán)周期長達(dá)120天。
Rubius的第一個(gè)目標(biāo)是罕見疾病苯丙酮尿癥（PKU）的治療。Rubius近期設(shè)計(jì)了一項(xiàng)試驗(yàn)， PKU患者將接受Rubius的RTX-134的治療，RTX-134將在RCT平臺表達(dá)苯丙氨酸解氨酶（PAL），從而分解苯丙氨酸。
此外，Rubius正在研究RCTs在高胱氨酸尿癥和難治性痛風(fēng)等其他酶缺乏疾病，以及癌癥和自身免疫性疾病的應(yīng)用。
總的來看，細(xì)胞療法早已不再局限于基于T細(xì)胞的修飾或改造的療法，而是拓展到NK細(xì)胞、γδT細(xì)胞、紅細(xì)胞等療法領(lǐng)域。在NK細(xì)胞療法領(lǐng)域，美國的NantKwest已然成為行業(yè)巨頭。
NantKwest成立于2002年，總部位于美國加州。2015年7月，當(dāng)時(shí)只有11名員工和3個(gè)尚未盈利的技術(shù)平臺的NantKwest在納斯達(dá)克上市，IPO募集2.07億美元，并在上市首日漲幅40%，市值達(dá)27億美元。NantKwest致力于使用NK細(xì)胞治療癌癥、傳染性疾病和炎癥性疾病，擁有haNK、taNK和t-haNK三個(gè)技術(shù)平臺。目前，NantKwest的癌癥管線已經(jīng)在美國、加拿大和歐洲開展了臨床I期試驗(yàn)。
反觀國內(nèi)，NK細(xì)胞治療領(lǐng)域較少有企業(yè)涉足，其中，諾康得生物專注于NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞新型免疫檢查點(diǎn)抑制劑新藥研究，并以NK細(xì)胞為載體，開創(chuàng)了基于非病毒的糖化學(xué)細(xì)胞治療平臺（sugar cell），其CECT-NK療法通過對NK細(xì)胞進(jìn)行神經(jīng)氨酸修飾，從而靶向癌細(xì)胞誘導(dǎo)凋亡。
